I molteplici ruoli fisiologici delle laccasi fungine

Gli aiutanti nascosti dei funghi

I funghi modellano silenziosamente il nostro mondo: riciclano il legno, provocano devastanti malattie delle colture, collaborano con gli insetti e talvolta infettano gli esseri umani. Al centro di molte di queste attività c’è un unico tipo di enzima chiamato laccasi. Questo articolo di revisione esplora come le laccasi fungine, un tempo note soprattutto come strumenti industriali per la degradazione degli inquinanti, svolgano in realtà numerosi ruoli cruciali che aiutano i funghi a sopravvivere, attaccare, difendersi e cooperare nei loro ambienti naturali.

Come un solo enzima compie tanti compiti

Le laccasi sono proteine che usano atomi di rame per rimuovere elettroni da una vasta gamma di piccole molecole, trasformando al contempo l’ossigeno in acqua innocua. Questa chimica semplice è sorprendentemente potente. Le laccasi possono agire direttamente su composti di origine vegetale o operare tramite piccole molecole “navetta” che trasportano cariche reattive in profondità in materiali resistenti come il legno. Piccole variazioni nella forma di ciascuna laccasi, nel grado di glicosilazione e nel momento in cui il suo gene viene attivato forniscono alle diverse specie fungine un vero e proprio arsenale di versioni leggermente diverse. Insieme, queste variazioni permettono ai funghi di modulare l’attività delle laccasi in funzione di bisogni specifici, dal rimodellare le proprie pareti cellulari allo disattivare i composti prodotti da piante e animali.

Estrarre cibo da materiali vegetali resistenti

Molti funghi vivono su legno morto e residui colturali, dove il vero nutrimento—zuccheri ricchi di energia—è nascosto dietro uno scudo tenace chiamato lignina, la sostanza scura che rende il legno rigido. Le laccasi aiutano a sfondare questo scudo. Quando i funghi crescono su materiale ricco di lignina, aumentano la produzione di laccasi, che poi erodono la struttura complessa della lignina e, con l’aiuto di molecole mediatrici, rompono legami che altri enzimi non riescono a raggiungere. Esperimenti genetici mostrano che i funghi privi di geni chiave per le laccasi sono molto meno efficaci nella degradazione della lignina, mentre ceppi ingegnerizzati per produrne di più svolgono meglio il compito di aprire le pareti cellulari delle piante. In natura, ciò significa che le laccasi sono centrali nel processo mediante il quale i funghi trasformano materia vegetale apparentemente indistruttibile in nutrienti accessibili.

Fabbricare colore e corazza

Le laccasi fungine contribuiscono anche alla produzione di pigmenti che fungono da schermo solare, mimetismo e corazza. In molte specie guidano le fasi finali che trasformano precursori incolori in melanine scure che ricoprono spore e strutture d’infezione, proteggendole dalla luce solare, dalla disidratazione e dagli attacchi chimici. In altri casi, le laccasi uniscono coppie di molecole più piccole in vividi pigmenti rossi, gialli o marroni che induriscono le pareti cellulari o agiscono come armi chimiche contro i microrganismi concorrenti. La disattivazione dei geni delle laccasi spesso modifica il colore delle spore o dei corpi fruttiferi e li rende più vulnerabili allo stress. Queste vie di sintesi dei pigmenti sono solitamente organizzate in cluster genici stretti, a sottolineare che alcune laccasi sono strumenti specializzati che lavorano all’interno delle cellule fungine, non solo detergenti generici secreti nell’ambiente.

Strumenti per attacco, elusione e difesa

Le laccasi sono profondamente coinvolte nelle battaglie dei funghi con piante, animali e altri microrganismi. Per i patogeni delle piante, l’attività delle laccasi aiuta a scurire e indurire le appressorie—piccoli cuscinetti d’infezione pressurizzati che perforano le foglie. Altre laccasi neutralizzano o rimodellano i composti difensivi rilasciati dalle piante, come i tannini dei castagni o i flavonoidi in vite e avocado, spostando l’equilibrio a favore dell’invasore. In patogeni umani come Cryptococcus e Talaromyces, le laccasi influenzano la capacità delle cellule fungine di resistere all’attacco delle cellule immunitarie, in parte modificando la gestione del ferro e delle specie reattive dell’ossigeno nel nostro organismo. Allo stesso tempo, le laccasi proteggono i funghi da antibiotici, sottoprodotti tossici e persino vicini ostili detossificando composti dannosi e contribuendo a rinforzare la matrice esterna della colonia fungina.

Guidare crescita e collaborazione

Oltre al combattimento, le laccasi aiutano a coordinare la crescita e la forma dei funghi. Modificare i livelli di laccasi può ritardare o accelerare la formazione dei corpi fruttiferi, alterare lo spessore e la consistenza delle pareti cellulari e influenzare la produzione di spore e la loro adesività superficiale. Molti funghi possiedono famiglie di geni delle laccasi sovrapposti che si attivano in tessuti o stadi di vita differenti, offrendo ridondanza e controllo fine. Le laccasi supportano anche alleanze sorprendenti: nelle coltivazioni degli attini (formiche tagliafoglie), una laccasi prodotta dal fungo coltivato è confezionata in speciali corpi nutritivi, sopravvive al passaggio attraverso l’intestino della formica ed è depositata sulle foglie fresche nel giardino, dove detossifica i composti vegetali sia per il fungo sia per le formiche che da esso dipendono.

Perché è importante

Tracciando le laccasi in questi molteplici ruoli, l’articolo sostiene che esse non sono semplici curiosità biochimiche ma veri e propri “gestori dell’interfaccia” per i funghi, traducendo messaggi chimici dall’ambiente in cambiamenti di struttura, comportamento e sopravvivenza. Comprendere questi ruoli può aiutare gli scienziati a progettare migliori trattamenti antifungini che mirino alla virulenza senza danneggiare specie benefici, migliorare le miscele enzimatiche per trasformare gli scarti vegetali in combustibili e materiali e perfino ingegnerizzare funghi che instaurino partnership più stabili con colture o insetti. In termini pratici, le laccasi contribuiscono a determinare se un fungo diventa decompositore, patogeno o partner—e imparare a guidare quella decisione potrebbe avere benefici ampi per l’agricoltura, la medicina e le tecnologie sostenibili.

Citazione: Li, J., Zhang, J., Pi, C. et al. The multifaceted physiological roles of fungal laccases. Commun Biol 9, 621 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-10224-w

Parole chiave: laccasi fungine, interazioni pianta–fungo, degradazione della lignina, patogenicità fungina, biorisanamento a base di enzimi